情報処理学会研究報告
IPSJ SIG Technical Report

Vol.2016-CE-135 No.1
2016/7/2

電子黒板を基幹とした ICT 活用学習環境の構築
比留間雄大† 加藤直樹†
概要：近年，教育現場において情報端末，電子黒板，無線 LAN などが整備された環境の下で，ICT 機器を活用した授業が普及をしてきている．その中で，多くの企業が電子黒板用のソフトウェアの開発・販売を行っている．これらのソフトウェアには多種多様な機能が組み込まれている．しかしながら，それらは必ずしも実際の教育現場でのニーズを満たすものではない．また，ICT 機器を活用する授業がより効果的なものになるために必要となる連携についても弱い部分があり，授業の流れを遮断してしまう場合がある．そこで本稿では、実際の教育現場での利用を重視し、様々な ICT 機器との連携を可能にする電子黒板用ソフトウェアの開発について述べる。本システムでは、電子黒板用ソフ
トウェアとの連携の強化を可能にするために、一枚の板面を基本単位としたデータ交換を軸に、外部ソフトウェアの長所を発揮できるような連携を行うことを目標としている。

A development of the learning environment with ICT
centered on the electronic whiteboard
YUDAI HIRUMA† NAOKI KATO†
Abstract: A class which utilizing ICT under an environment equipped with such as information terminal, electronic whiteboard
and wireless LAN is increasing in field of education in recent years. Among them, a lot of companies are developing and sellingthe software of electronic whiteboard. However, they are not satisfying the needs in real field of education. Also, a cooperation
which is needed to make a class utilizing ICT effective has a week point and maybe block the flow of the class. In this paper, wedeveloped an electronic whiteboard software which is focused on the use in real field of education and enables cooperation
among various ICT. In this system, to enable a strong cooperate with the electronic whiteboard software, we aimed to cooperatewith external software showing its advantage basing on data exchange using whiteboard writings as a basic unit.

1. はじめにの IT 化を行うために，学校の高速ブロードバンド接続，１
人１台の情報端末配備，電子黒板や無線 LAN 環境の整備，

21 世紀に入り情報通信技術の発展やグローバル化など，

デジタル教科書・教材の活用等を行い，児童生徒の学力の私たちを取り巻く環境は大きく変化をしてきた．今を生き向上と IT リテラシーの向上を図ることや，教師が児童生る子どもたちを取り巻く環境はこれからも大きく変化を続徒の発達段階に応じ，IT 活用指導モデルの構築やその指導けていく．激変する社会で生きる中で子どもたちの確かな力の向上を図ことといった取り組みにより，2010 年代中に学力，豊かな心，健やかな体の調和がとれた「生きる力」

すべての小学校・中学校・高等学校・特別支援学校の ITを育んでいくことが求められる．

化を行うことが示されている．学校における ICT 環境の整

平成 25 年 6 月には第 2 期教育振興基本計画[1]，日本再備状況の推移を見ても，学校に電子黒板や実物投影機，学興戦略[2]，世界最先端 IT 国家創造宣言[3]が閣議決定され，習者用端末の配置代数が年々増加しており，学校現場に普新たな政府方針が示された．第 2 期教育振興基本計画にお及していることがわかる（図１）．

いては，確かな学力を効率的に育成していくことが挙げら

また，同省の学びのイノベーション事業でも学校種，教れている．個々の能力や特性に合った学びを通して，協働科ごとに様々な実証実験が行われ，児童生徒１人に１台の型・双方向型の授業革新を推進する中で ICT(Information

タブレット PC 等を活用した教育を実践した[5]．

Communication Technology)機器の積極的な活用が示されてこれらのことから，今後もますます ICT 機器の学校現場いる．日本再興戦略においては，IT(Information Technology)

への普及は進み，児童生徒や教員にとってより効果的な学を活用した 21 世紀型スキルの修得のために 2010 年代中に

習のスタイルが作り上げられ，それに伴い ICT 機器もより

1 人 1 台の情報端末を用い，教育の本格的展開に向けた方

身近なものになってくることが考えられる．

策を整理・推進し，デジタル教材の開発や教師の指導力向このような背景の中，様々な企業がハードウェア機器と上に関する取り組みを進めることで新しい学びへの授業革

ソフトウェアを製品化している ．その中，ICT 活用環境の中新を推進していくことなどが示されている．世界最先端 IT

心的存在である電子黒板に着目してみると，多くの人に興国家創造宣言においては，初等教育段階から教育環境自体味を持ってもらうため，機能を多くすることや，他のメー†東京学芸大学
Tokyo Gakugei Universityⓒ2016 Information Processing Society of Japanカとは違うものにすることに重点が置かれている．そのた1

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心を喚起し，子どもの考えを表示して自分と異なる考え方への気づきを促し，話し合いを活性化させるとともに考えを深めるといったことができるとしている．一方，電子黒板単体でなく，デジタル教材などを併用している活用例も多く示されていることから，それぞれの ICT 機器の持つ長所を活かす活用が求められると考えられる．
また，ICT 機器を活用した事例集の中でも特に電子黒板の活用のねらいに視点を置いた活用事例集[7]においては，その活用について 8 つの場面が示されている（図２）．これ
らの学習活動を行っていくためには，電子黒板のみを活用していくだけでなく，様々な ICT 機器を併せて活用していくことが述べられている．
坂東らは，一斉授業の情報化のために電子黒板上に複数の専用教材を表示し，画面全体に書き込みが行うことができるシステムの開発を行った[8]．このシステムの試用の結図１

ICT 環境の整備状況[5]Figure 1 Status of development of ICT environment

果として，電子黒板用ソフトウェアの書き込みを行う機能とその他のソフトウェアを連携させて用いることの優位性を示している．しかしながら，この研究においてはあらか

め，使わない機能がメニューに数多く並んでいて使い難く

じめ用意されている電子教材を表示することのみを行ってなっていたり，他メーカで評判の良い機能が盛り込まれている．より教師の進めたい授業に，教師が教材を瞬時に作いなかったり，教育を指向していると言いながらも，十分ることができるようことが必要である．

に洗練されていないものが多い．

竹谷は，電子黒板と学習者用端末を連携させることで得

また，電子黒板（実際にはその機能を実装している電子

られるデジタル環境ならではのメリットと課題を小学校で黒板用ソフトウェア）と実物投影機などその他の ICT 機器の実践を通して述べている[9]．この中で，電子黒板と学習（を利用するためのソフトウェア）や web ブラウザなどの者用端末の連携というデジタル環境が従来の活動に比べて様々なアプリケーションソフトウェアとの連携が弱く，同子どもたちの学習活動が活発になることを述べている．しじような機能が電子黒板にも他のソフトウェアにもついてかし，学習者用端末の画面を電子黒板に提示する操作に戸いる，データの受け渡しがうまくいかないということがあ惑ってしまうという意見もあったことから，子どもたちがる．こうした問題は，授業の流れが途切れてしまい，スム操作を容易にできるような設計を行う必要がある．

ーズな授業展開を阻害することにつながってしまう．
本稿では，授業の流れを意識し，教育現場での活用を重視することを方針として，これらの問題点を解消すること

これらのことから，電子黒板単体で用いる場合以外にも，授業の流れを止めてしまうことなく，その他の ICT 機器と連携して授業が行えることが必要となる．

を目的に行った電子黒板用ソフトウェアの開発について述
べる．

2. 電子黒板の活用

3. 電子黒板用ソフトウェアの設計
3.1 基本コンセプト
本研究では，電子黒板を，実物投影機，学習者用端末，

2020 年度に向けた教育の情報化に関する総合的な推進

指導者用端末などの ICT 機器，デジタル教科書や各種教育方策である教育の情報化ビジョン[6]に基づき，21 世紀を生用アプリケーションなどのソフトウェアからなる ICT 活用

きる子どもたちに求められる力を育む教育の実現を目的と環境の中心に位置づける．

して学びのイノベーション事業[4]が実施されてきた．電子
黒板についてはすべての普通教室に整備されている環境においての実証研究が進められ，ICT 機器を活用することにより，一斉指導による学び（一斉学習），一人一人の能力に応じた学び（個別学習），子どもたち同士が教え合う協働的な学び（協働学習）などを推進できると報告している．
この中で，小中学校ほぼすべての教科において，電子黒板の活用が挙げられている．画像や動画，インターネット，
デジタル教材を拡大表示したものを提示することで興味関ⓒ2016 Information Processing Society of Japan

図２

電子黒板の活用場面

Figure 2 Examples of electronic whiteboard utilization2

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中心に位置づけるにあたり，電子黒板を単体で用いる場合に必要となる機能だけでなく，他の機器やソフトウェア

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ジェクト）として管理する．
3.2.2 ブックを電子黒板と連携して活用できるようにするための仕組み

先に記したように電子黒板の物理的な板面の大きさがを提案する．具体的には，電子黒板の板面（表示画面）を小さいことから，授業の流れの中で以前に板書・提示したページとして管理し，他のシステムとの連携をこのページ

板面を再度提示したいことがある．そのために，板面を保基本単位として行えるようにする．このことで，他のソフ存し，ノートのように前後にページめくりを行えることを

トウェアの開発効率を向上することも可能となる．

可能にする．この機能を有している既存の電子黒板ソフト

3.2 基本設計

ウェアは非常に少ない．

3.2.1 ページ

このページめくりが可能な範囲のページの集合を本シ

通常の教室に配置されている黒板は１枚の板であり，教ステムの基本単位の一つとし，ブックと呼ぶ．ブックは１

師が板書を全面に書ききってしまうと，どこかを消してか

時限の授業で書いたページの集合とすることを基本とする

ら書かなければならない．電子黒板も同様である．電子黒が，昨日使っていたブックを開いて書き足すといった，複板の場合は，さらに物理的な板面が小さいこと，多くの画数時限に渡って一つのブックとして扱うことも可能とする．

像や動画を表示するといった使い方をすることから，物理

また，後からある単元で利用したページをまとめて見た的な板面の大きさに制約されることなく広く板面を用いる

り，ある１日に書き上げたページをまとめて見たりできる方法が必要となる．

ように，仮想的なブックとして開くことも可能とする．

これを解消する方法として，物理的な表示画面の大きさ

3.2.3 ユーザ管理

より大きな仮想的な板面の一部を表示しスクロール可能に

電子黒板は，必ず各教室に一台ずつ配置されているわけ

する方法と，複数の仮想的な板面を切り替えられるようにでなく，例えば授業で使おうと思う度に教室まで運ぶなどする方法が考えられる（図３）．前者では大きさに制限のな一台を使いまわしている場合など，一台の電子黒板を複数い単一の板面に続けて書き込みを行うことができる．しかの教師で共有していることがある．その場合，板書を保存し，板書に物理的な区切りがなくなり，無秩序になってしする際の名前が他と重ならないように設定したり，保存場

まう危険性がある．また，書き込み方によっては，表示し所を探したり，保存した板書を再び開こうとするときにそたい部分が表示画面からはみ出てしまう可能性があり，板れを探したりしなければいけないということは負担につな書の仕方に気を使う必要が大きくなる危険性がある．そこがってしまう．

で本研究では後者の方式を採用する．
この物理的な表示画面サイズの仮想的な板面をページ

そこで，利用する教師一人一人（ユーザ）のブックは別々に扱えるようにし，開くブックを選択するときの一覧表示

として，システムにおける基本単位の一つとする．

などでは，利用しているユーザのブックだけを表示するこ

また，ページに書き込まれた筆跡や貼られた画像は，授業とを可能にする．

内で意見をまとめたり資料を見やすくしたりするために移一方，中学校や，小学校でも数教室に電子黒板が配置さ

動や拡大縮小を可能とすべきである．そこで，ページ全体

れている場合，一人の教師が複数の電子黒板を用いること

を１枚の画像としてではなく，それぞれ個々の要素（オブがある．このような場合のために，ある教室の電子黒板を利用したときのブックを別の教室の電子黒板で利用できるようにする．容易な実装方法はブックをどの教室からもアクセスできるサーバに保存できるようにすることであるが，LAN 環境が十分に整備されていない場合にも対応できる
よう，サーバに保存する方式と USB 型フラッシュメモリ（USB メモリ）等のモバイルストレージに保存する方式の両方を，電子黒板を制御する個別のパーソナルコンピュータ（以下，PC）のローカルストレージに保存する方式と共に提供する．
3.2.4 自動保存
PC を操作することが得意でない教師にとって，ファイル名をつけたり保存場所を選択したりする保存手続きは負担である．そこで，ページの保存は自動的に行うこととする．
3.2.5 他のソフトウェアとの連携

図３

ページの切り替え方法

Figure 3 Methods for switching pagesⓒ2016 Information Processing Society of Japan

デジタル教科書や web ページなど資料となるものを電子黒板に表示することにより，授業のめあてを子どもたちに3情報処理学会研究報告
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説明したり共有したりすることができる．ワークシートを3.3.3 ブック新規作成・選択機能

拡大表示したものなどでは，どこに何を書いたらよいかと(1) ブック新規作成機能

いったことをより明確に伝えることができるようになる．

新しい単元など前時までの流れと別の授業を行うとき，また，子どもが自分の考えを書いたノートやワークシート

新たなブックを作成する機能を提供する．ブックを生成す

を実物投影機で電子黒板上に表示して発表を行うことがある場合には，その校時と教科，日付などの属性情報を持たる．そして教師が補助的な説明を行うことがある．

せ，生成されるページは，このブックに属するものとして，

このような活動の際に，表示している資料に対して書き

これらの属性情報を設定する．あらかじめブックの情報を込めるようにすることで，より分かりやすい説明が可能と設定しておくことにより，ページごとに後で付け加える手なる．また，資料を表示し書き込みをした板面を残してお間をなくす．校時と教科の属性情報の入力は，入力を容易

き，授業の振り返りのためや，複数の子どものノートを並にするために予め用意した属性情報の一覧から選べるよう

べて比較するために再度表示ししたいことがある．

にする．また，任意の属性情報をつけるために，フリーワ

電子黒板用ソフトウェアとその他のソフトウェアや ICT
機器との連携を行うことにより活動が広がり，授業に幅がードを入力できるようにする．
(2) ブック選択機能

生まれる．しかし，現状では多くの ICT 機器やソフトウェ

前時から続く授業を行う場合や前時の復習を行う場合

アは単独で用いることができるようにしてあり，連携を行のために，以前に作成したブックを選択して開くことをでうことを想定していないため，それぞれに同じような機能きるようにする．

が組み込まれていたり，データの受け渡しがうまくできな

選択の際には，ブックを作成するときに持たせた教科やかったり，先に述べたような連携の弱さを抱え，授業の流日付などの属性情報をもとにブックの一覧を表示する．これを遮断してしまう場合がある．

のようにすることで目的のブックを探すことが容易になる．

そこで，様々なソフトウェアを用いて表示したものを，

また，属性情報による条件を指定することで，それに対

電子黒板システムのページとして取り込むことを可能とす

応するページの集合を，仮想的なブックとして開くことをる．そして，それぞれのソフトウェアが共通に持っている可能とする．

機能は，電子黒板側が持たせる．このことで，今後電子黒3.3.4 ユーザ管理機能

板ソフトウェアと連携を想定するソフトウェアについては基本設計に従い，ユーザごとにブックが扱えるようにす

基本的な機能は電子黒板用ソフトウェアが持っていることるために，電子黒板システムを利用する際にはログイン（ユを前提とし，その部分の実装を省略できるようにもなる．

ーザ選択）させることとする．

3.3 基本機能の設計
ここでは，基本設計に沿った電子黒板用ソフトウェアにするための機能設計を述べる．
3.3.1 基本的機能
所属する研究室で過去に行われた各社の電子黒板の機

このために，新規でユーザの追加を行ったり，不要になったユーザを削除したりできるようにする管理機能を提供する．
なお，ゲストユーザを用意しておくことによりユーザを追加しなくても本システムを用いることができるようにす

能を比較した研究を参考にし，手書き描画，直線描画，ペる．

ンの種類・太さ変更，消しゴム，画面全消去，拡大縮小を(1) ユーザ追加機能

共通に電子黒板用ソフトウェアに備わっている機能と定義

ユーザを新しく追加する機能を提供する．ユーザ名は任し，電子黒板用ソフトウェアに必要な基本的機能として提意で設定できるようにする．

供する．

(2) ユーザ削除機能

3.3.2 ページ追加機能，ページ切り替え機能不要になったユーザを削除する機能を提供する．削除す基本設計に従い，開いているブック内にページを新規にるユーザの指定は，削除するユーザを容易に見つけられる

追加する機能と，前後のページに移動する（ページめくり）

ように，存在するユーザの一覧から選択をする方式とする．

機能を提供する．
また，ページ数が増えるに伴い１ページずつさかのぼっ削除するユーザのブックは，そのまま削除をしてしまう
か，他のユーザに渡すことを可能にする．

ていくと手間と時間がかかってしまい，授業の流れを遮っ

なお，ゲストは本システムでデフォルトで置かれているてしまうことになる．そこで，前後のページに切り替える

ユーザのため，一覧の中に表示をせず，削除の対象としな操作方法の他に，隣接しない任意のページについても速やいことにする．

かに表示をできるように，ページの一覧を表示し，そこか

3.3.5 ユーザ選択機能

ら選択して表示できる機能を加える．

ログインは，存在しているユーザを一覧で表示し，選択できるようにする．ユーザを切り替えたい際は，ログアウ
ト作業なしに，再度ログインを行うことで可能とし，ユーⓒ2016 Information Processing Society of Japan4

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ザの切り替えを容易にする．
また，ログインしていない状況では，ゲストユーザとして利用することになる．単発で電子黒板システムを用いるためにユーザを追加するほどでもない場合を想定し，ゲストについても一覧で表示し，選択できるようにする．
3.3.6 画面分割機能
一つの問題に対して複数の解き方がある場合，教師は異なる答えの導き方をしている子どもに解答方法を書かせ，それを比較することがある(図４)．その他にも植物の発芽の仕方など，複数の意見を板書から比較するということが

図４ある．しかし，これらの場面では子どもたちの字の大きさ，複数の解き方を比較する

Figure 4 Comparing some solutions

書く位置などによって，黒板の幅が予想外に足りなくなる可能性が出てくる．そこで，電子黒板の表示画面上に複数のページを表示する機能を加える．最初から１人につき１ページの書くスペースを与えておき，それらを後に並べて表示することにより，板書を行う子どもたちにとっても窮屈にならず，引き続き幅広く自由に描くことができるようになる．また，分割表示している板面に教師が比較や補足のために書き込みを行うことを想定し，分割表示している
状態を１枚のページとして取り込み，その中に表示される

図５

一部のみを切り取る場合

複数のページにまたがって書き込みを行うことができるよ

Figure 5 Case which cuts out a part

うにする．

る，表示しなければ取り込むことができないという制限が3.4 他のソフトウェアとの連携機能の設計

あるが，この機能では，画像を直接取り込み，それをペー

様々な他のソフトウェアや ICT 機器との連携を行うこと

ジに貼って画面に表示することができる．この機能によっを想定した機能の設計を述べる．

て，たとえば子どもの活動や作品などの成果物をデジタル

3.4.1 キャプチャ機能

カメラや実物投影機などを用いて撮影し，それらの写真を

電子黒板は通常 PC の画面を映し出し，電子黒板上で PCの操作を行うので，授業の資料としてインターネットに接授業内で扱うことができるようになり，資料として用いる
画像を速やかに表示することが可能になる．

続してウェブページを開いて閲覧したり，動画を再生した画像を受信するタイミングとして，子どもたちの考え方

りすることができる．書画カメラと接続することによってなどを集めるために複数の学習者用端末から送らせる場合

子どもたちのノートを映し出すこともできる．デジタル教に用いる電子黒板側で受信を許容している間に送られてき科書などといった他のソフトウェアを使用することもできた画像を取り込むものと，実物投影機用などの他のソフト

る．

ウェアから一方的に送られてきた画像に対して受信を許容

それらを行う上で，電子黒板上に表示するものを資料とすると取り込むものを用意する．

して書き込みを行ったり，デジタル教科書の中に書かれて読み込む画像はページに１枚ずつページに配置していいる練習問題の問題文や，ウェブページの一部分だけを切き，そこに書き込みを行えるようにする．このようにする

り取って表示したり（図５），別のソフトウェアが表示することで，単に資料として見せるだけでなく，そこに補足のコンテンツを用いて電子黒板に板書面を作りたい場合があ書き込みを加えながら説明をしていくと言ったことができる．そこで，画面全体を板書面として用いるときのために，るようにする．

画面全体を１枚のページにする機能と，コンテンツの一部

また，画像の受信は，学習者用端末から受け取るなどネを同様に用いるときのために，一部分を切り取ってページットワーク経由の場合と，実物投影機用など同じ PC 上で内に貼りこむ機能を提供する．後者の場合，貼りこんだ部

動作するソフトウェアから直接受ける場合の二通りに対応

分は１つのオブジェクトとして自由に動かすことができる

させる．

ようにする．

3.5 ユーザインタフェースの設計

3.4.2 画像読み込み機能

操作を容易にするために，本システムの機能を用いるた

他のソフトウェアから送られてきた画像をページとしめのボタンを配置した移動可能なウィンドウを表示する．

て取り込む機能を提供する．キャプチャ機能は画面に表示

このウィンドウを本システムにおいてはコントローラーとされたものを取り込むことになるので，画素数が限定され呼称することにする．一カ所にボタンを集める形式にするⓒ2016 Information Processing Society of Japan5

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ことにより，電子黒板の板書面を広く用意することができ込みを行うことを容易に実現するために，InkCanvas の背る．また，教師の立ち位置に関わらず，ボタンを押すこと

景（Background）に設定する．画面の一部に対してキャプができる．加えて，授業内で児童・生徒に板書させる場合チャを行う機能で取り込んだ画像，及び，及び画面分割機にも，身長に関わらず操作が可能になる．

能で表示するページを画像化したものは，ページに貼りこ

瞬時な操作を可能とするために，類似かつ排他的関係をんだ後に自由に動かすことができるようにするために一つ持つ機能は一つのボタンにまとめる．たとえば，自由線とのオブジェクト（InkCanvas の子要素）として扱う．これ

直線の描画は１つのボタンで切り替えを行う．自由線を描

らの画像はブックの保存フォルダに取り込みと同時に保存画できる状態でボタンを押すと直線の描画に切り替わり，する．

直線を描画できる状態でボタンを押すと自由線の描画に切

ページ切り替えをする際には，isf 形式でストロークの保り替わる．このことで，ボタンを多すぎるため，教師が授存を行い，また，子要素となっている画像がどの位置にど

業中に操作するときに戸惑いを感じることになることを避のサイズで貼られているかの情報を，ブックごとのページ

けられる．

レイアウトデータ（XML ファイル）に書き込む．そして，また，類似かつ協調的関係を持つ機能はボタンのタッチ

InkCanvas.Clear メソッドを用いて InkCanvas 上のストローの仕方によって切り替えることで一つのボタンにまとめる．

クの消去，及び子要素となっている画像を削除する．次に

たとえばウィンドウを一時隠すボタンで一時ウィンドウを開くページの isf ファイルを読み込んでストロークを生成

隠した状態で再度押すと再びウィンドウが開かれる．このする．また，切り替え先のページの背景画像があれば，ときに，普通にボタンをタッチした場合には普通のウィン

InkCanvas の背景に設定し，見つからなければ InkCanvas のドウを表示する．ボタンを長押しした場合は，画面全体を背景にもともとの背景色を設定する．加えて，ページレイ

キャプチャして，ウィンドウの背景に設定する．この方法

アウトデータを読み込み，切り替え先のページに貼り付け

によって電子黒板上に表示するボタンの数を最小限に抑える画像がある場合には InkCanvas の子要素として所定の位ることができる．

置に配置する．

3.6 データ構造の設計

4.2 ユーザ管理機能の実装

ページに書き込みを行うとストロークが作成される．キ4.2.1 ユーザ追加機能

ャプチャ機能と画像読み込み機能を用いた場合に取り込ん

3.3.4(1)で述べたように，任意のユーザ名を入力をできるだ画像もストロークと共にページの構成要素となる．そしようにするために，ウィンドウ上にソフトウェアキーボーて，ブックはページを子要素として持つ（図６）．

ドを表示することにした．キーボードにはひらがな・数字・

一つのブックを構成するページのデータを一つのフォルダに保存する．ブックは教科の属性ごとのフォルダに保存する．また，このフォルダはユーザごとのフォルダに保存する（図７）．

4. 試作
今回設計したシステムの実現可能性を示すために試作を行った．電子黒板は BIG PAD（シャープ）または StarBoard（ 購 入 時 は 日 立 ソ リ ュ ー シ ョ ン ズ が 販 売 ） を ， OS はWindows7 をターゲットとした．Microsoft Visual C#，XAML

図６ ブックの構造

コードを用いて UI カスタマイズが容易に行うことができ

Figure 6 Construction of Book

る Windows Presentation Foundation (WPF)アプリケーション
として実装した．
4.1 ページの実装
ページは，Visual C#の InkCanvas コントロールを用いることで実現した．ページに描画したストロークは，
InkCanvas に描いたストロークを保存や読み込むための専用の形式である isf（InkSerializedFormat）形式のファイルを，それぞれのページに対応する形で生成することによって，ページごとに保管を行う．
キャプチャ機能の内，全画面に対してキャプチャを行う
場合と画像読み込み機能で取り込んだ画像は，上から書きⓒ2016 Information Processing Society of Japan

図７

ユーザの構造Figure 7 Construction of User

6

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ハイフン・バックスペースを配置する．キーボードを押下

4.4 キャプチャ機能の実装することにより，その文字がテキストボックスに入力され4.4.1 全画面キャプチャていく．

画面全体のキャプチャを行う場合，Windows のデフォル

ブックの保存は，3.6 で述べたようにユーザごとに保存

ト で 備 わ っ て い る キ ャ プ チ ャ 機 能 （ Graphics.CopyFrom

するため，その場所として，ユーザ名の付いたフォルダを

Screen メソッド）ではマウスカーソルは写ることはない．

作成する．なお，このフォルダの場所，及びユーザの情報

しかし，ページ上に常駐しているコントローラーはこのメを保存する場所は，デフォルトでは電子黒板システムの実

ソッドでは写ってしまう．このウィンドウは写る必要のな

行ファイルと同じ場所とする．これでたとえば USB メモリ

いものであり，キャプチャをされないようにしなければなで運用したい場合に対応できる．また，任意の場所に変更

らない．そこでキャプチャを行う手順を工夫することで，できるようにし，校内 LAN 環境で運用する場合はネット

この問題に対処した．キャプチャを行うときに，まずコン

ワークドライブ内の場所を指定することで，全教室からデトローラーを一時非表示にする．その次にキャプチャを行

ータにアクセスすることが可能になる．

い，その後コントローラーを再度表示する．このような手

4.2.2 ユーザ削除機能

順にすることで，キャプチャした画像に写りこむという事

ユ ー ザ を ま と め る フ ォ ル ダ 内 に お い て Directory.

がなくなる．

GetDirectory メソッドを用いて存在するユーザの名前を取

また，画面下部等に設置されているタスクバーを写さな得して Button コントロールのコンテンツにその名前を設定

いようにした．しかし，タスクバーはユーザの任意の位置

し，ウィンドウに貼り付けていくことにより一覧を作成すで設定することができるので，あらゆる配置でタスクバー

ることにした．選択したユーザを削除する際は，保存場所を除いたキャプチャができるようにする必要がある．そこにあるブックを消去するかゲストユーザに移すかを尋ねる．

で Screen.PrimaryScreen.WorkingArea でディスプレイのタス

削除する場合には Directory.Delete メソッドを用いてフォルクバーを除いた部分の大きさを取得し，タスクバー以外のダを削除，することにした．削除しない場合は，Directo

領域を取得し，Graphics.CopyFromScreen メソッドでその領

ry.Move メソッドを用いてゲストユーザの保存場所にブッ

域のみのキャプチャを行った．

クを移動する．

そして，キャプチャした画像を InkCanvas の Background

4.3 画像分割機能の実装
分割枚数を増やすことにより１ページ当たりの面積が小に設定した．
4.4.2 部分キャプチャ

さくなっていくので，分割可能枚数は 1～16 枚にすること部分キャプチャを行う際には全画面キャプチャの時とにした．選択したページの枚数によって XAML の Grid を同様に Graphics.CopyFromScreen メソッドを用いて，指定し用いて新しいページにウィンドウに仕切りを設け，分割した領域のみをキャプチャし，その画像を，画面分割機能とた部分に選択したページを画像化し，それを貼り込んだ(図同様に Inkcanvas の子要素とした．

８)．

4.5 画像読み込み機能の実装貼り込んだページ画像は InkCanvas の子要素とすること

3.4.2 の機能設計に基づき，画像の受け取り場所は，により，配置したページをまたいだ書き込みを行うことがWindows 規定で作成されるユーザドキュメントフォルダと可能になるが，それと共に移動操作も可能にする必要があ

し，実行開始時に生成する．ただし，ドキュメントフォル

る．そこで，InkCanvas の EditingMode を Ink から None にダが使えない場合のために，フォルダの設置場所は任意に切り替えオブジェクトに触れることができるようして動か

変更できるようにした．この場所は Windows のメッセージ

すことを可能にした．

通信で取得できるようにした．
通常時は，このフォルダを FileSystemWatcher によって監視を行う．フォルダ内にファイルが置かれた場合，そのファイルの形式を識別し，画像形式であった場合にはその画像を受け取るかを尋ねる通知画面を出すことにした．画像を受け取る場合には，受け取った画像を使用しているブッ
クの中の背景画像をまとめたフォルダの中に移動する．そしてその後，新しいページの InkCanvas の Background に設定する．これが，他のソフトウェアから一方的に送られてきた画像に対して受信を許容する機能に対応する実装とな

図８

画面分割のレイアウト

Figure 8 Layouts of screen splitⓒ2016 Information Processing Society of Japanる．
電子黒板側が受信を許容している間の受け取る機能については，受信許容の間は先に述べた受け取り場所のフォル

7

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ダの監視を一時停止し，監視再開後のフォルダの中身を
GetFiles メソッドによってファイル数をカウントし，その数とそれらを受け取るかを尋ねる通知画面を表示することにした．画像を受け取る場合には受け取る画像それぞれを
新しいページの InkCanvas の Background に設定していく．

5. おわりに本研究では，授業の流れを意識し，教育現場での利用を重視することを方針として，これまでの電子黒板システムの問題点の解消と，電子黒板を基幹としてその他の ICT 機器とのスムーズな連携を行うことを目的に，電子黒板を単体で用いる場合の機能，別ソフトウェアとの連携に用いる機能の設計をし，その試作を行った．
授業の流れを意識した設計として，１時限の授業で書いたページの集合をブックの基本とし，その中のページの切り替えを容易にしたこと、そして機能を最小限に絞り込み，
電子黒板単体で用いる場合だけでなく，他の ICT 機器との連携についても電子黒板を中心に容易に行えるようにしたことがあげられる．
今後は，今回開発を行った電子黒板用ソフトウェアを，
授業実践を通して，提案した設計が授業の流れを妨げないことに向上があったかについて評価し，洗練することでシステムの完成度をさらに高めていきたい．また，電子黒板を中心に他の ICT 機器との連携を図ることにより，新たに可能となる授業のスタイルについても考えていきたい．そのために，それぞれの ICT 機器のもつ特性だけでなく，教科の本質や，指導のねらいについてもより明らかにしてい
きたい．

参考文献
[1]文部科学書：第 2 期教育振興基本計画 (2013).
[2]文部科学省：日本再興戦略 (2013).
[3]文部科学省：世界最先端 IT 国家創造宣言 (2013).
[4]文部科学省：学校における教育の情報化の実態等に関する調査[5]結果(概要) (2015)[6]文部科学省：学びのイノベーション事業実証研究報告書 (2013).
[7]文部科学省：教育の情報化ビジョン (2011)[8]文部科学省：授業がもっとよくなる電子黒板活用 (2015)[9]坂東宏和，杉崎知子，加藤直樹，澤田伸一，中川正樹：一斉授業の情報化のための電子黒板ミドルウェアの基本構成と試作，情報処理学会論文誌，Vol.43，No.3，pp.804-814 (2003)[10]竹谷正明：タブレット端末の導入と，電子黒板を連携させた活用，日本教育情報学会第 31 回年会，pp150-153 (2015)ⓒ2016 Information Processing Society of Japan

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